Придуман новый метод борьбы с гололедом: бетон с парафиновым маслом

Придуман новый метод борьбы с гололедом: бетон с парафиновым маслом

Группа ученых из США представила индустрии эконом-вариант дорожного покрытия, нейтрализующего лед и снег. Результаты проведенного исследования опубликовало отраслевое издание Cement and Concrete Composites.

Совместная идея разработчиков из Дрексельского университета (Drexel University), Университета штата Орегон (Oregon State University) и Университета Пёдью (Purdue University) состоит в изменении свойств бетона путем добавления в него парафинового масла. Как показали опыты, такой ингредиент в рецептуре способен обеспечить защиту от появления наледи. Кроме того, методика потенциально безвредна для покрытия дорог и не представляет опасности для окружающей среды — в отличие от традиционно используемой технической соли и других химреагентов.

Парафиновое (оно же вазелиновое) масло относится к категории материалов с фазовым переходом (сокращенно PCM — от «phase change material»). Добавленное в бетон, оно сохраняет энергию, а с понижением температуры, воздействующей на материал, энергия освобождается и растапливает снег и лед. «Материалы с фазовым переходом можно добавлять в бетон в виде легкого пористого заполнителя либо замоноличенных труб, — комментирует один из членов научной группы, доцент Ягхуб Фарнам. — Когда PCM под влиянием температуры меняет свое физическое состояние, выделяемое им тепло может использоваться для растапливания льда или снега. Посредством подавления формирования этих субстанций на поверхности дорог, тротуаров или мостов можно снизить или даже полностью снять необходимость в антигололедных реагентах и уборке снега.»

Работоспособность теории была проверена опытным путем — на специально подготовленных бетонных плитах. Одна из них содержала внутри сыпучий парафиновый заполнитель, в другую вмонтировали металлические трубки с парафиновым маслом. Третья плита, не имеющая никаких усовершенствований, была взята для сравнения.

В ходе эксперимента каждый образец поместили в изолированный контейнер и покрыли 5-дюймовым (12,5 см) слоем лабораторного «снега». Спустя 25 часов, в условиях постоянного воздействия установленного температурного диапазона обе плиты с парафиновой «начинкой» полностью растопили лед, в то время как обычный бетонный блок остался замороженным. При этом, как отметили ученые, плита с трубками внутри очистилась от кристаллизированной влаги несколько быстрее. Я. Фарнам объясняет это тем, что парафин в таком варианте быстрее переходит в твердое состояние, т.к. трубки, в отличие от пористого наполнителя, имеют равномерный диаметр.

Почему из разнообразия PCM выбрано именно парафиновое масло? Причина проста: это органическое вещество широко распространено, химически стабильно и относительно дешево. Ученые подчеркивают, что предлагаемая ими методика проще и доступнее с экономической точки зрения, по сравнению с другими известными разработками в этой области.

Отмечается, что работа еще не завершена: предстоит выяснить, как такая модификация бетона отражается на параметрах прочности и надежности материала. При положительных выводах специалисты приступят к этапу тестирования технологии в реальных условиях.

Источник:  beton24.ru

18.09.2017

Назад к списку